Polarizzazione della luce e legge di Malus: luce polarizzata e non polarizzata, filtri polarizzatori, legge di Malus (I=I₀cos²θ), applicazioni (occhiali, display LCD)

Luce non polarizzata e polarizzata

La luce è un'onda elettromagnetica; per la polarizzazione si considera il campo elettrico $\vec{E}$. Nella luce naturale, come quella del Sole o di una lampadina, il campo oscilla in tutte le direzioni perpendicolari alla propagazione: è non polarizzata. Un filtro polarizzatore trasmette solo la componente parallela al proprio asse di trasmissione e blocca le altre. La luce uscente oscilla in un solo piano ed è linearmente polarizzata. Se la luce non polarizzata ha intensità $I_0$, dopo un polarizzatore ideale si ha $I=\frac{1}{2}I_0$; l'intensità si misura in W/m².

Legge di Malus

Se una luce già polarizzata di intensità $I_0$ attraversa un secondo filtro, detto analizzatore, l'intensità trasmessa è $I=I_0\cos^2\theta$, dove $\theta$ è l'angolo tra il piano di polarizzazione e l'asse del filtro. Filtri paralleli ($\theta=0^\circ$) trasmettono tutta la luce; a $45^\circ$ l'intensità si dimezza; filtri incrociati ($\theta=90^\circ$) danno intensità nulla.

Applicazioni

• Occhiali polarizzati: con asse verticale riducono la luce riflessa orizzontalmente da asfalto o mare.
• Schermi LCD: usano filtri polarizzatori e cristalli liquidi per controllare la luce nei pixel.